當前位置： 在植物細胞中，基因不僅可以在細胞核和線粒體上識別，及在蛋白質上找到，還可以在光合作用產生的葉綠體上顯示出DNA（脫氧核糖核酸）特征和構成蛋白質的核糖體信使RNA（核糖核酸）。德國馬克斯普朗克分子植物學研究所的科學家在煙草葉綠體中發(fā)現了對蛋白質的構成起調控作用的基因開關，借助所謂的核糖開關，可以開啟或關閉煙草植物中的葉綠體基因。未來利用這種核糖開關，可以提高轉基因作物的生物安全性。
要構成一種有特定基因的蛋白質，首先必須使DNA轉錄成所謂的信使RNA，這些RNA分子起引導作用，由其引導來搭建細胞的蛋白質工廠。幾年前，科學家已經在細菌細胞段中發(fā)現了一些信使RNAs，可以與代謝物連接，通過改變RNA分子的空間結構，就可以開啟或關閉蛋白質。核糖開關對于細菌來說是一個快速和有效的控制蛋白質合成的方法，但在植物細胞的葉綠體內，之前還沒有發(fā)現自然存在的核糖開關。
位于德國波茨坦的馬普分子植物學研究所的科學家改變了核糖開關，將其引入到葉綠體基因組中，用于控制單個葉綠體蛋白質的構成。研究人員將一個基因引入到一種茶樹葉綠體的DNA中，將茶樹作物的成分作為“開關”，它能附著到信使RNA核糖開關上，然后確保葉綠體和核糖體組合物上的RNA能夠被識別。研究人員拉爾夫·波克表示，利用核糖開關，未來不僅可以針對性地研究葉綠體的功能，而且使核糖開關在生物技術領域發(fā)揮重要作用。由于葉綠體非常適合功能材料，例如每一個煙草細胞含有多達00個葉綠體，葉綠體基因可以比細胞核DNA形成更多的蛋白質。馬普研究所的科學家已將這項發(fā)現應用到轉基因煙草上，使開發(fā)出的轉基因煙草的葉片上含有較多的抗生素。
轉基因的葉綠體可使蛋白質的產量更大，在許多情況下，如果植物細胞持續(xù)繁殖，受新陳代謝和光合作用的影響，植物的生長會變形或變慢，核糖開關可以防止這一點。因為在其作用下，相應的基因開關可以只有在植物生長和收獲時打開。
